DE1081395B - Membrangesteuertes Druckregelventil, insbesondere Kleinmengendruckregler - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein membrangesteuertes Druckregelventil, insbesondere Kleinmengendruckregler.

Es ist bereits bekannt, in Verbindung mit solchen Druckreglern Thermosicherungen zu verwenden.

Eine bekannte Ausführung dieser Art, die gleichzeitig als Druckregler und Regelventil arbeitet, ist gekennzeichnet durch die Anordnung zweier Flammen, von denen die eine vom Raum hinter, die andere vom Raum vor dem Ventilteller aus über einen entfernt liegenden Steuerregler gespeist wird, wobei beide Flammen auf eine Wärmescheibe einwirken und hierdurch unter Zwischenschaltung eines Hebelgestänges den unter der Wirkung einer Feder stehenden Ventilteller zwischen zwei in der Hauptgas- *5 leitung einander gegenüberliegenden Ventilsitzen derart steuern, daß der Gasdurchtritt am Ventilsitz in Abhängigkeit von Druckschwanküngen in der Hauptgasleitung und vom Steuerregler verändert und beim Erlöschen der Flammen der Gasdurchtritt am Ventilsitz gesperrt wird. Diese Sicherheitszündvorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die beiden Flammen gleichzeitig die Funktion einer Zündflamme für den Brenner übernehmen müssen, wobei deren Wärmestrahlung sich ungünstig auf die Wärmescheibe auswirken kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diese Zündsicherheitsvorrichtung nicht an Druckregler handelsüblicher Bauart angeschlossen werden kann.

Es sind bereits Ventile mit Zündsicherung bekannt, die aus einem mit Anker versehenen Elektromagnet bestehen, dessen Wicklung von dem durch ein Thermoelement erzeugten Strom durchflossen wird, wobei der Anker unter Einwirkung einer Druckfeder steht, so daß bei Ausbleiben des thermoelektrischen Stromes der Anker sich vom Elektromagnet abhebt und das Ventil des Reglers schließt, während beim Fließen des thermoelektrischen Stromes der Magnet den Anker gegen die Wirkung der Druckfeder anzieht.

Bei diesen bekannten Ventilen ist eine Rückstellvorrichtung für das Ventil vorgesehen, die bei Betätigung das Ventil zwangläufig öffnet, so daß beim Anzünden der Zündflamme der ganze Querschnitt der Gasleitung freigegeben wird.

Die Erfindung bezweckt, das Ventil so auszubilden, daß beim Anzünden der Zündflamme nicht der ganze Querschnitt der Gasleitung freigegeben wird, sondern daß bei geschlossen bleibendem Ventil nur ein enger, durch Betätigen eines Steuerkolbens frei werdender Querschnitt zum Zündkopf freigegeben wird. Das Ventil nach der Erfindung soll also ohne Ventilrückstellvorrichtung arbeiten, die bei Betätigung das Ventil zwangläufig öffnet.

Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, daß Membrangesteuertes Druckregelventil,
insbesondere Kleinmengendruckregler

Anmelder:

G. Kromschröder Aktiengesellschaft,
Osnabrück, Jahnplatz 6

Otto Suter, Osnabrück,
ist als Erfinder genannt worden

der Elektromagnet auf einem als Widerlager für die am Anker angreifende Druckfeder dienenden Federteller angeordnet ist und daß der Federteller mit einem sich nach unten erstreckenden Steuerkolben verbunden ist, der in einem je nach Stellung den Durchgang vom Vor- bzw. vom Hinterdruckraum zum Zündkopf freigebenden, im Reglergehäuse vorgesehenen Steuerzylinder axial gleitend geführt ist, wobei der Steuerkolben, der Magnet mit der Ankerplatte sowie der Ventilverschlußkörper mit der Arbeitsmembran und gegebenenfalls der Ausgleichmembran axial fluchtend angeordnet sind. Zweckmäßig ragt die Steuerspindel des Steuerkolbens mit ihrem unteren Ende aus dem Reglergehäuse heraus und ist von außen her durch einen Druckknopf od. dgl. gegen die Spannung einer Feder in Längsrichtung verschiebbar. Das untere Ende des Steuerzylinders kann durch einen Kanal mit dem Vordruckraum und das obere Ende des Steuerzylinders durch einen Kanal mit dem Hinterdruckraum verbunden sein, während zwischen den beiden Kanälen ein zum Zündkopf führender Kanal vorgesehen ist, wobei der Steuerkolben so angeordnet ist, daß er in angehobener, d. h. geschlossener Stellung des Ventils den Durchgang vom Vordruckraum zum Zündkopf und in Normalstellung, d. h. bei geöffnetem Ventil, den Durchgang vom Hinterdruckraum zum Zündkopf freigibt. Dabei kann der Ventilkörper an seiner Unterseite derart abgeflacht sein, daß die Ankerplatte plan anliegt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zwischen Federauflage und Ankerplatte eine nachgiebige ziehharmonikaähnliche Umhüllung aus Kunststoff od. dgl. angeordnet sein, die den Magnet und die Feder gegen Einwirkung des Gases schützt.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigt

0O9 509/73

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch den Erfindungsgegenstand,

Fig. 2 einen Schnitt wie Fig. 1 in schematischer Darstellung, jedoch einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung.

In Fig. 1 der Zeichnung bezeichnet 1 den Einlaßstutzen eines membrangesteuerten Kleinmengendruckreglers mit Ausgleichmembran und Düse als Verbindung des Hinterdruckraumes mit dem Raum zwischen Arbeits- und Ausgleichmembran. Mit dem Ventilsitz 2, 2' wirkt ein Ventilkörper 5 zusammen, der an seiner Unterseite 5' plan abgeflacht ist. Unterhalb des Ventilkörpers 5 am Boden 3' des Hinterdruckraumes 3 ist ein Magnet 6 angeordnet, dessen beide Schenkel 6' eine Drahtwicklung 7 tragen. Auf den beiden Sehenkein 6' ist ein Anker 8, der als runde Platte ausgebildet ist, angeordnet. Der Magnet 6 ist durch einen Zapfen 10 einer Steuerspindel 11 mit einem Federteller 9 verbunden. Zwischen dem Federteller 9 und dem Anker 8 ist eine Schraubenfeder 12' angeordnet. Die Feder bewirkt, daß die Ankerplatte 8 gegen die Abflachung 5' des Ventilkörpers 5 gedrückt wird, wenn kein Strom in der Wicklung 7 fließt. Um den Magnet 6 und die Schraubenfeder 12' gegen die Einwirkung des Gases zu schützen, ist eine nachgiebige Umhüllung 13'" aus elastischem Kunststoff od. dgl. zwischen der Ankerplatte 8 und der Federauflage 9 angeordnet. Die Spindel 11 trägt etwa in ihrer Mitte einen Steuerkolben 12. Der Steuerkolben 12 ist in einer kanalartigen Bohrung 13, die in Verlängerung der Ventilkörperachse nach unten angeordnet ist, geführt. Am oberen Ende 13' der Bohrung 13 ist ein Umgehungskanal 14 angeordnet, der die Bohrung 13 mit dem Hinterdruckraum 3 verbindet. Ein weiterer Umgehungskanal 15 am unteren Ende 13" der Bohrung 13 verbindet die Bohrung 13 mit dem Vordruckraum 4. Das obere Ende 11' der Steuerspindel 11 ist mit dem Federteller 9 und dem Magnet 6 durch den verlängerten Zapfen 10 verbunden; das untere Ende 11" ist durch einen mit Gewinde 21 versehenen Ansatz

22 des Gehäuses nach außen herausgeführt. Am nach außen vorstehenden Ende 11" der Steuerspindel 11 ist ein topfförmig ausgebildeter Druckknopf 16 befestigt, der eine auf dem Gewinde 21 des Ansatzes 22 angeordnete, mit einem nach außen vorstehenden Flansch

23 versehene Mutter 24 mit einem nach innen gerichteten Flansch 25 übergreift. Der Gewindeansatz 22 weist eine Ausnehmung 26 auf, in die eine sich einerseits am Druckknopf 16 und andererseits an einer Dichtscheibe 18, die die Austrittsstelle der Spindel 11 aus dem Gehäuse abdichtet, angreifende Schraubendruckfeder 17 eingreift. Beim Druck auf die Kappe 18 läßt sich die Spindel 11 mit dem fest verbundenen Steuerkolben 12 gegen die Druckfeder 17 verschieben. Durch Verstellen der Mutter 24 kann der Hub der Arbeitsmembran begrenzt und somit eine Einstellung des Größtmengendurchganges erzielt werden. Zum Anschluß eines nicht dargestellten Zündkopfes zweigt von der Bohrung 13 eine weitere Bohrung 19 ab. Die Leitungen 20 verbinden die Magnetwicklung 7 mit einem nicht dargestellten Thermoelement.

Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Die Wirkungsweise des in der Zeichnung dargestellten Kleinmengendruckreglers mit Ausgleichmembran und Düse als Verbindung des Hinterdruckraumes mit dem Raum zwischen Arbeits- und Ausgleichmembran wird als bekannt vorausgesetzt.

Der Ventilkörper 5 sei, wie in der Zeichnung (Fig. 1) dargestellt, geöffnet angenommen. In dieser Stellung ist der Umgehungskanal 15 durch den Steuerkolben 12 gesperrt. Das geregelte Gas strömt in der gezeigten Arbeitsstellung des Ventils aus dem Hinterdruckraum 3 durch den Kanal 14 über die kanalartige Bohrung 13 und die Bohrung 19 zu einem nicht dargestellten Zündkopf. Das am Zündkopf austretende und in bekannter Weise angezündete Gas erzeugt in dem Thermoelement einen thermoelektrischen Strom, der auf den Magnet 6 derart einwirkt, daß der Anker 8 auf ihm haftenbleibt, wodurch der Regler unbeeinflußt von der Thermosicherung arbeiten kann. Wird nun die Gaszufuhr unterbrochen, so wäre ohne Sicherung keine Kraft vorhanden, den Regler zu schließen. Erfindungsgemäß hebt sich jedoch die Ankerplatte 8 unter der Einwirkung der Feder 12, drückt den Ventilkörper 5 in Schließstellung und hält diesen auch beim Wiederkommen des Gases in dieser Stellung fest. Das Reglerventil 5 öffnet erst dann wieder, wenn der Magnet 6 die Ankerplatte 8 anzieht und diese den Ventilkörper 5 entlastet hat. Zu diesem Zweck muß die Steuerspindel 11 von Hand so verschoben werden, daß der Steuerkolben 12 den Zustrom des ungeregelten Gases durch den Kanal 15 zum Zündkopf freigibt. Die aus dem Zündkopf austretende geringe Gasmenge speist, nachdem das Gas angezündet worden ist, die Wachflamme, die über das Thermoelement und den Magnet 6 auf die Ankerplatte 8 einwirkt. Bei Entlastung der unter der Wirkung einer Druckfeder 17 stehenden Steuerspindel 11,, die während des beschriebenen Vorganges entgegen der Wirkung der Druckfeder 17 von Hand betätigt werden muß, nimmt der Magnet 6 die Ankerplatte 8 mit und gibt somit den beweglichen Ventilkörper 5 frei.

Bei Abschaltung sämtlicher Brennstellen hebt sich der Ventilkörper 5 unter Einwirkung des steigenden Hinterdruckes im Hinterdruckraum 3, schließt jedoch das Ventil nicht vollständig ab, da durch das Ventil die zur Aufrechterhaltung der Zündflamme benötigte Gasmenge durch den oder die Kanäle 14 abströmt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist der durch den thermoelektrischen Strom erregbare Magnet 6 im Raum über der Arbeitsmembran 27 angeordnet. Hierbei ist der Raum über der Arbeitsmembran 27 durch die hohl ausgebildete Ventilspindel 29 mittels der beiden am oberen Ende der Ventilspindel 29 vorgesehenen öffnungen 30 mit dem Hinterdruckraum 3 verbunden. Der Zylinder 11 α ist über eine Leitung 31, die dem Umgehungskanal 15 der Fig. 1 entspricht, mit dem Vordruckraum 4 verbunden. Das obere Ende der hohl ausgebildeten Ventilspindel 29 ist durch eine Platte 32 abgeschlossen. Unter dem Ventilteller 33 des Durchgangsventils 28 ist eine Schraubendruckfeder 34 vorgesehen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgendermaßen:

Bei detn in Fig. 2 dargestellten geschlossenen Durchgangsventil 28 ist der Vordruckraum 4 über die Leitung 31 mit dem Zylinder 11a verbunden, wobei jedoch die Zündgasleitung 19 durch den Steuerkolben 12 verschlossen ist. Das Gewicht der Arbeitsmembran 27 bewirkt im Verein mit der Feder 12' das Schließen des Ventils 28 entgegen der Wirkung der Feder 34. Wird nun der Knopf 16 und damit der Steuerkolben 12 abwärts gedrückt, so ist die Verbindung von der Leitung 31 zur Zündgasleitung hergestellt, und die Wachflamme kann angezündet werden. Durch den Thermostrom wird nunmehr der Magnet 6 erregt und zieht den Anker 8 an und bleibt an ihm haften, wenn der Druckknopf anschließend losgelassen wird. Darauf öffnet die Feder 34 das Durchgangsventil 28. Durch die hohle Spindel 29 stellt sich dann

•der geregelte Gasdruck im Räume über der Arbeitsmenibran 27 ein. Erlischt aus irgendeinem Grunde die Wachflamme, entfällt der Erregerstrom für den Magnet 6, der Anker 8 fällt ab, und das Ventil 28 schließt sich.

Die Erfindung soll keineswegs auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt sein. Verschiedene Abänderungen sind, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, möglich. Gegenstand der Erfindung sind alle der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Membrangesteuertes Druckregelventil, insbesondere Kleinmengendruckregler, mit einem *5 Druckregler in der Auslaß öffnung zur Verstellung des Ventilverschlußkörpers und einem Elektromagnet mit einem beweglichen Anker und einer den abgefallenen Anker gegen den Ventil Verschluß körper drückenden Druckfeder, ferner mit einem ao Thermoelement zur Erregung des Magnets, um den Anker in der angezogenen Stellung gegen die Wirkung der Druckfeder festzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (6) auf einem als Widerlager für die am Anker (8) angreifende Druckfeder (12') dienenden Federteller (9) angeordnet ist und daß der Federteller (9) mit einem sich nach unten erstreckenden Steuerkolben (11, 12) verbunden ist, der in einem je nach Stellung den Durchgang vom Vor- bzw. vom Hinterdruckraum (4 bzw. 3) zum Zündkopf freigebenden, im Reglergehäuse vorgesehenen Steuerzylinder (13) axial gleitend geführt ist, wobei der Steuerkolben (11, 12), der Magnet (6) mit der Ankerplatte (8) sowie der Ventilverschlußkörper (5) mit der Arbeitsmembran und gegebenenfalls der Ausgleichmembran axial fluchtend angeordnet sind.

2. Druckregel ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspindel (11) des Steuerkolbens (12) mit ihrem unteren Ende (H") aus dem Reglergehäuse herausragt und von außen her durch einen Druckknopf (16) od. dgl. gegen die Spannung einer Feder in Längsrichtung verschiebbar ist.

3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (13") des Steuerzylinders (13) durch einen Kanal (15) mit dem Vordruckraum (4) und das obere Ende (13') des Steuerzylinders durch einen Kanal (14) mit dem Hinterdruckraum (3) verbunden ist, während zwischen den beiden Kanälen (15 und 14) ein zum Zündkopf führender Kanal vorgesehen ist, wobei der Steuerkolben (12) so angeordnet ist, daß er in angehobener, d. h. geschlossener Stellung des Ventils (2, 5) den Durchgang vom Vordruckraum (4) zum Zündkopf und in Normalstellung, d. h. bei geöffnetem Ventil, den Durchgang vom Hinterdruckraum (3) zum Zündkopf freigibt.

4. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (5) an seiner Unterseite (5') derart abgeflacht ist, daß die Ankerplatte (8) plan anliegt.

5. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Federauflage (9) und Ankerplatte (8) eine nachgiebige ziehharmonikaähnliche Umhüllung (13') aus Kunststoff od. dgl. angeordnet ist, die den Magnet (6) und die Feder (12) gegen Einwirkung des Gases schützt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 690 543, 713 868;
USA.-Patentschriften Nr. 2 687 738, 2 733 760.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©. OOS 5W/7J 5.60